Maddenin ayırt edici özellikleri
İki maddenin aynı ya da farklı maddeden mi yapıldığını anlamak için birtakım özellikleri araştırmak gerekir. Bunlar maddenin ayırt edici özellikleridir. Maddenin ayırt edici özellikleri şekle, biçime ve miktara bağlı olmayıp, maddenin cinsine bağlıdır.
1) Öz kütle (yoğunluk)
2) Erime noktası ve kaynama noktası
3) Çözünürlük
4) Sıcaklıkla genleşme
5) Esneklik
6) İletkenlik
ÖZ KÜTLE (YOĞUNLUK)
Maddelerin 1 cm3’ünün gram cinsinden kütlesine öz kütle denir. Öz kütle (d) ile gösterilir.
Kütle (m) ve hacim (V) arasında d=m/v bağıntısı vardır. Öz kütlenin birimi g/cm3 dür.
Saf maddelerin (element ve bileşik) öz kütleleri sabittir. Karışımların öz kütleleri ise sabit değildir.
Bir maddenin öz kütlesinden söz ederken sabit bir sıcaklıktaki öz kütlesinden söz edilmelidir. Sıcaklık değiştiğinde maddenin hacmi değişeceğinden öz kütlesi de değişir. Özellikle gazlardaki değişiklik daha belirgindir.
Öz kütle, maddenin karakteristik özelliği olmasına rağmen yalnız öz kütlesi bilinen bir maddenin hangi madde olduğu anlaşılamayabilir. Bir maddenin hangi madde olduğunun anlaşılabilmesi için birden fazla ayırt edici özelliğinin incelenmesi gerekir. Yalnız öz kütlesi bilinen bir maddenin hangi madde olduğu anlaşılabilir mi?
Nikelin özkütlesi 8,9 g/cm3’tür. Acaba özkütlesi 8,9 g/cm3 olan bir madde nikel midir? Yoksa başka bir madde olabilir mi?
Demirin özkütlesi 7,86 g/cm3 ve gümüşün özkütlesi 10,5 g/cm3’tür.
Belli bir oran da demir ve gümüşten karıştırarak özkütlesi 8,9 g/cm3 olan alaşım hazırlanabilir. Bu durumda özkütleleri 8,9 g/cm3 olan madde nikel de olabilir, demir – gümüş alaşımı da olabilir. (Birden fazla madde aynı özkütleye sahip olabilir.) Demek ki, özkütle yalnız başına tam anlamıyla ayırt edici olma özelliği göstermeyebiliyor. Çoğu zaman maddenin diğer ayırt edici özellikleri de yalnız başına maddeleri tanımaya yetmeyebilir. Buna göre, bir maddenin hangi madde olduğunun anlaşılabilmesi için birden fazla özelliğinin incelenmesi gerekir.
Gazların Özkütlesi
1. N.Ş.A da Özkütle : Normal şartlar altında bir gazın özkütlesi molekül ağırlığının 22,4 e bölünmesiyle bulunur.
d= MA/22,4
2. Herhangi bir şarttaki özkütle:
İdeal gaz denklemi: PV=nRT (paran varsa ne rahatsın)
(P=atm, V=litre R=22,4/273=0,082 T= kelvin cinsinden sıcaklık)
PV=m/MA.R.T ve m=d.V dir. m yerine yazılırsa, PV=(d.V/MA).R.T
P.MA=dRT (Prima daha rahat)
Erime ve Donma Noktası
Katı maddelerin ısıtıldığında sıvı hâle geçtiği sıcaklığa erime; sıvıların sıvı halden katı hale geçtiği andaki sıcaklığa donma sıcaklığı denir. Katı ve sıvılar için ayırt edicidir.
Kaynama Noktası
Isıtılan bir sıvının gaz fazına geçtiği sıcaklıktır. Kaynama sırasında sıvının buhar basıncı açık hava basıncına eşittir. Sıvılar ve gazlar için ayırt edici bir özelliktir, çünkü kaynama sıcaklığı yoğunlaşma sıcaklığına eşittir,
- 1 atmosfer basınç altında -20°C sıcaklığa sahip bir buz parçasının ısıtılması olayının grafiği aşağıdadır.
- Grafiğin II. ve IV. bölgelerinde hâl değişimi sırasında sıcaklıkta değişiklik yoktur.
- I. III. ve V. bölgelerde sıcaklık artmaktadır. I. bölgede verilen ısı buzun ısınmasında, II. bölgede verilen ısı buzun erimesinde, III. bölgede verilen ısı suyun ısınmasında, IV. bölgede verilen ısı suyun buharlaşmasında, V. bölgede verilen ısı su buharının ısınmasında kullanılmaktadır.
Kaynama Sıcaklığına Etki Eden Faktörler
a) Açık Hava Basıncı : Kaynama sıcaklığı atmosfer basıncıyla doğru orantılı olarak artar ya da azalır. Yükseklere çıkıldıkça dış basınç düştüğünden sıvıların kaynama sıcaklıkları da düşer.
b) Sıvının Cinsi : Kaynama sıcaklığı her sıvı için farklıdır. Örneğin saf su 100 0C de , C2H5OH 78 0C de kaynar.
c) Sıvının Saflığı: Saf sıvılar sabit basınç altında her zaman sabit bir sıcaklıkta kaynarlar. Fakat sıvıya, sıvıda çözünebilen bir katı eklendiği zaman kaynama sıcaklığı yükseldiği gibi, donma sıcaklığı da düşer.
Saf su 1 atm basınçta 100 0C de kaynadığı halde tuzlu su 100 0C nin üzerindeki bir sıcaklıkta kaynar ve kaynarken sıcaklık sabit kalmaz. Kaynama noktası buhar basıncıyla ters orantılı olup buhar basıncı yüksek olan sıvıların kaynama noktaları düşüktür. Alkolün kaynama noktası saf sudan düşük olup buharının yaptığı basınç saf sudan fazladır.
